JP2019100491A - Relief valve and gas fuel supply unit - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、リリーフ弁および当該リリーフ弁を備えたガス燃料供給ユニットに関する。 The present disclosure relates to a relief valve and a gas fuel supply unit provided with the relief valve.
特許文献1には、冷媒圧縮機に設けられたリリーフバルブが開示されている。このリリーフバルブは、圧縮した高圧の冷媒ガスが吐出される吐出室が異常な高圧になったときに、吐出室の冷媒ガスを大気に逃がして吐出室の圧力を低減させる。 Patent Document 1 discloses a relief valve provided in a refrigerant compressor. The relief valve releases the refrigerant gas in the discharge chamber to the atmosphere to reduce the pressure in the discharge chamber when the discharge chamber into which the compressed high-pressure refrigerant gas is discharged has an abnormally high pressure.
特許文献1に開示されるリリーフバルブによれば、吐出室内の冷媒ガスは、流入口から流入して、弁体の軸方向の先に形成される放出口から大気へと放出される。そして、このとき、冷媒ガスは、流入口から弁体の軸方向に沿って弁室とガス通路と切欠と第2ボディの内側の通路とを経由して放出口から大気へと放出される。このように、特許文献1に開示されるリリーフバルブは、弁体の軸方向に沿って弁室とガス通路と切欠と第2ボディの内側の通路とが設けられているので、弁体の軸方向について大型化してしまう。また、特許文献1に開示されるリリーフバルブは、弁体に対して弁体の径方向の外側における弁体の周面と第1ボディの内周面との間に冷媒ガスを流すためのガス通路を形成しているので、弁体の径方向についても大型化してしまう。 According to the relief valve disclosed in Patent Document 1, the refrigerant gas in the discharge chamber flows in from the inlet and is released to the atmosphere from the outlet formed in the axial direction of the valve body. At this time, the refrigerant gas is discharged from the outlet to the atmosphere along the axial direction of the valve body from the inlet through the valve chamber, the gas passage, the notch, and the passage inside the second body. As described above, the relief valve disclosed in Patent Document 1 includes the valve chamber, the gas passage, the notch, and the passage inside the second body along the axial direction of the valve body. It will enlarge in the direction. Further, the relief valve disclosed in Patent Document 1 is a gas for flowing the refrigerant gas between the peripheral surface of the valve body and the inner peripheral surface of the first body on the outside in the radial direction of the valve body with respect to the valve body. Since the passage is formed, the radial direction of the valve body is also increased.
そこで、本開示は上記した問題点を解決するためになされたものであり、小型化できるリリーフ弁およびガス燃料供給ユニットを提供することを目的とする。 Then, this indication is made in order to solve an above-mentioned problem, and it aims at providing a relief valve and gas fuel supply unit which can be miniaturized.
上記課題を解決するためになされた本開示の一形態は、弁室と、前記弁室内に設けられる弁体と、前記弁体に対して当該弁体の軸方向の位置に設けられる弁座と、を有し、前記弁体を前記弁座に対して当接および離間させるリリーフ弁において、前記弁座の内側に設けられ流体を前記弁室内へ流入させる流入口と、前記弁室内の流体を前記弁室外へ放出させる放出孔と、前記弁体を前記弁座側に付勢する付勢部材と、を有し、前記放出孔は、前記弁体に対して当該弁体の径方向の位置に設けられ、かつ、前記弁体の一部は、前記付勢部材の内側を通るように設けられていること、を特徴とする。 One embodiment of the present disclosure made to solve the above problems includes a valve chamber, a valve body provided in the valve chamber, and a valve seat provided at an axial position of the valve body with respect to the valve body. A relief valve for bringing the valve body into contact with and away from the valve seat, an inlet provided inside the valve seat for allowing fluid to flow into the valve chamber, and fluid in the valve chamber And a biasing member for biasing the valve body toward the valve seat, wherein the discharge hole is a radial position of the valve body relative to the valve body. And a part of the valve body is provided to pass through the inside of the biasing member.
この態様によれば、放出孔は弁体に対して当該弁体の径方向の位置に設けられているので、流体の放出方向を弁体の軸方向ではなく弁体の径方向とすることができる。そのため、弁体の内部に流体を流すための通路を設ける必要がないので、弁体を小型化できる。また、弁体の一部が付勢部材の内側を通るように設けられているので、弁体をさらに小型化できる。したがって、リリーフ弁を小型化できるので、リリーフ弁の取り付けスペースの低減が可能になる。 According to this aspect, since the discharge hole is provided at the radial position of the valve body with respect to the valve body, the discharge direction of the fluid may be not the axial direction of the valve body but the radial direction of the valve body. it can. Therefore, since it is not necessary to provide a passage for fluid to flow inside the valve body, the valve body can be miniaturized. In addition, since a part of the valve body is provided to pass through the inside of the biasing member, the valve body can be further miniaturized. Therefore, since the relief valve can be miniaturized, the space for mounting the relief valve can be reduced.
上記の態様においては、前記弁座が設けられる相手部材とは別の部材であるカバーを有し、前記カバーは、前記相手部材に取り付けられた状態で内側に前記弁室を形成し、当該弁室内にて前記弁体と前記付勢部材を収容すること、が好ましい。 In said aspect, it has a cover which is a member different from the other member with which the said valve seat is provided, The said cover forms the said valve chamber inside in the state attached to the said other member, The said valve It is preferable to accommodate the said valve body and the said biasing member indoors.
この態様によれば、相手部材に設けられる弁座は相手部材が単体のときに表面に露出されるので、弁座を露出させた状態で弁座を精度良く加工して、弁座の面精度を向上させることができる。 According to this aspect, since the valve seat provided on the mating member is exposed to the surface when the mating member is single, the valve seat is processed with high accuracy in a state where the valve seat is exposed, and the surface accuracy of the valve seating Can be improved.
上記の態様においては、前記放出孔は、前記カバーに設けられていること、が好ましい。 In the above aspect, preferably the discharge hole is provided in the cover.
この態様によれば、カバーに形成する放出孔の数や大きさを調整することにより、放出できる流体の流量を容易に調整できる。 According to this aspect, the flow rate of the fluid that can be released can be easily adjusted by adjusting the number and size of the discharge holes formed in the cover.
上記の態様においては、前記弁体と前記付勢部材は、前記カバーにより支持されていること、が好ましい。 In the above aspect, preferably, the valve body and the biasing member are supported by the cover.
この態様によれば、弁体と付勢部材を支持するための部材を別途設ける必要がなくなる。そのため、リリーフ弁について、その部品点数を少なくできるとともに、さらに小型化できる。 According to this aspect, it is not necessary to separately provide a member for supporting the valve body and the biasing member. Therefore, while being able to reduce the number of parts about a relief valve, it can miniaturize further.
上記の態様においては、前記弁座は、前記相手部材の外側の面に設けられていること、が好ましい。 In the above aspect, the valve seat is preferably provided on the outer surface of the mating member.
この態様によれば、相手部材に設けられる弁座は、相手部材が単体のときに表面に露出され易くなる。そのため、弁座を加工し易くなるので、弁座の面精度を向上させることができる。 According to this aspect, the valve seat provided on the mating member is easily exposed to the surface when the mating member is single. Therefore, since it becomes easy to process a valve seat, the surface accuracy of a valve seat can be improved.
上記の態様においては、前記相手部材は、前記外側の面として、外壁面と、前記外壁面から外側に突出した突出部の先端に形成される突出面と、を備え、前記弁座は、前記突出面に設けられていること、が好ましい。 In the above aspect, the mating member includes, as the outer surface, an outer wall surface, and a protruding surface formed at a tip of a protruding portion that protrudes outward from the outer wall surface, and the valve seat includes Preferably, it is provided on the projecting surface.
この態様によれば、弁座は突出面に形成されているので、相手部材にカバーを取り付ける前において弁座を露出させた状態で加工し易くなる。そのため、より効果的に弁座の面精度を向上させることができる。 According to this aspect, since the valve seat is formed in the projecting surface, it becomes easy to process the valve seat in the exposed state before attaching the cover to the mating member. Therefore, the surface accuracy of the valve seat can be more effectively improved.
また、カバーを突出部に取り付けることにより、容易にカバーを相手部材に取り付けることができる。そのため、リリーフ弁の組み立てが容易になる。 Also, the cover can be easily attached to the mating member by attaching the cover to the projection. Therefore, the assembly of the relief valve is facilitated.
上記の態様においては、前記カバーは、前記相手部材に対して溶接またはかしめにより取り付けられていること、あるいは、前記相手部材に対して螺合されて取り付けられるとともにロックナットにより制止されていること、が好ましい。 In the above aspect, the cover may be attached to the mating member by welding or caulking, or may be screwed and attached to the mating member and restrained by a lock nut. Is preferred.
この態様によれば、カバーを相手部材に対して強固に取り付けることができる。 According to this aspect, the cover can be firmly attached to the mating member.
上記課題を解決するためになされた本開示の他の形態は、燃料ガスが導入される導入通路と、燃料ガスが導出される導出通路と、前記導入通路に導入された燃料ガスを前記導出通路に供給する燃料ガス供給部と、前記導入通路および前記導出通路の少なくとも一方における圧力が所定値を越えると通路内の燃料ガスを通路外に排出して圧力を開放するリリーフ弁とを有するガス燃料供給ユニットにおいて、前記リリーフ弁は、弁室と、前記弁室内に設けられる弁体と、前記弁体に対して当該弁体の軸方向の位置に設けられる弁座と、を有し、前記弁体を前記弁座に対して当接および離間させるものであって、前記弁座の内側に設けられ流体を前記弁室内へ流入させる流入口と、前記弁室内の流体を前記弁室外へ放出させる放出孔と、前記弁体を前記弁座側に付勢する付勢部材と、を有し、前記放出孔は、前記弁体に対して当該弁体の径方向の位置に設けられ、かつ、前記弁体の一部は、前記付勢部材の内側を通るように設けられていること、を特徴とする。 Another aspect of the present disclosure made to solve the above problems is an introduction passage into which the fuel gas is introduced, a lead-out passage through which the fuel gas is drawn, and the lead-out passage for the fuel gas introduced into the introduction passage. Gas fuel having a fuel gas supply unit for supplying fuel and a relief valve for discharging the fuel gas in the passage to the outside of the passage to release the pressure when the pressure in at least one of the introduction passage and the delivery passage exceeds a predetermined value. In the supply unit, the relief valve includes a valve chamber, a valve body provided in the valve chamber, and a valve seat provided at an axial position of the valve body with respect to the valve body, the valve An inlet for allowing the body to abut and move away from the valve seat, an inlet provided inside the valve seat for allowing fluid to flow into the valve chamber, and discharging the fluid in the valve chamber out of the valve chamber Discharge hole and the valve body A biasing member biased toward the valve seat side, the discharge hole is provided at a radial position of the valve body with respect to the valve body, and a part of the valve body is It is provided so that it may pass inside the said biasing member, It is characterized by the above-mentioned.
この態様によれば、リリーフ弁を小型化して、ガス燃料供給ユニットを小型化できる。そのため、ガス燃料供給ユニットの取り付けスペースの低減が可能になる。 According to this aspect, it is possible to miniaturize the relief valve and miniaturize the gas fuel supply unit. Therefore, the installation space of the gas fuel supply unit can be reduced.
本開示のリリーフ弁およびガス燃料供給ユニットは、小型化できる。 The relief valve and gas fuel supply unit of the present disclosure can be miniaturized.
本開示のリリーフ弁およびガス燃料供給ユニットを燃料電池システムの水素供給ユニットに適用した場合の実施形態について説明する。 An embodiment in which the relief valve and the gas fuel supply unit of the present disclosure are applied to a hydrogen supply unit of a fuel cell system will be described.
〔燃料電池システムの説明〕
まず、燃料電池システム1について説明する。図1に示すように、燃料電池システム1は、燃料電池(FC)10、水素ボンベ12、水素供給通路14、水素排出通路16、主止弁18、第1切換弁20、高圧レギュレータ22、水素供給ユニット24、エア供給通路26、エア排出通路28、エアポンプ30、第2切換弁32、1次圧センサ34、2次圧センサ36、3次圧センサ38、エア圧センサ40、コントローラ42などを有している。
[Description of Fuel Cell System]
First, the fuel cell system 1 will be described. As shown in FIG. 1, the fuel cell system 1 includes a fuel cell (FC) 10, a
この燃料電池システム1は、燃料電池車に搭載され、その駆動用モータ(図示略)に電力を供給するために使用される。燃料電池10は、燃料ガスとしての水素ガスと酸化剤ガスとしてのエアの供給を受けて発電を行う。燃料電池10で発電した電力は、インバータ(図示略)を介して駆動用モータ(図示略)に供給される。水素ボンベ12には、高圧の水素ガスが蓄えられる。
The fuel cell system 1 is mounted on a fuel cell vehicle and used to supply electric power to a driving motor (not shown). The
燃料電池10のアノード側には、水素供給システムが設けられている。この水素供給システムは、水素ボンベ12から供給先の燃料電池10へ水素ガスを供給するための水素供給通路14と、燃料電池10から導出される水素オフガスを排出するための水素排出通路16とを備えている。水素ボンベ12の直下流の水素供給通路14には、水素ボンベ12から水素供給通路14への水素ガスの供給と遮断を切り換える電磁弁よりなる主止弁18が設けられる。水素排出通路16には、電磁弁よりなる第1切換弁20が設けられる。
A hydrogen supply system is provided on the anode side of the
主止弁18より下流の水素供給通路14には、水素ガスの圧力を減圧するための高圧レギュレータ22が設けられる。主止弁18と高圧レギュレータ22との間の水素供給通路14には、その中の圧力を1次圧P1として検出するための1次圧センサ34が設けられる。
A
高圧レギュレータ22より下流の水素供給通路14には、2次圧センサ36が設けられる。2次圧センサ36は、高圧レギュレータ22と水素供給ユニット24との間の水素供給通路14の中の圧力を2次圧P2として検出する。この2次圧P2は、水素供給ユニット24の導入ブロック44内に設けられた導入通路54(図2参照)内の圧力となる。
A
2次圧センサ36より下流の水素供給通路14には、燃料電池10へ供給される水素ガスの流量を調節するための水素供給ユニット24が設けられる。水素供給ユニット24は、本開示のガス燃料供給ユニットの一例に相当する。なお、水素供給ユニット24の詳細は、後述する。
A
水素供給ユニット24より下流の水素供給通路14には、3次圧センサ38が設けられる。3次圧センサ38は、水素供給ユニット24と燃料電池10との間の水素供給通路14の中の圧力を3次圧P3として検出する。この3次圧P3は、水素供給ユニット24の導出ブロック46内に設けられた導出通路66(図2参照)内の圧力となる。
A
一方、燃料電池10のカソード側には、燃料電池10にエアを供給するためのエア供給通路26と、燃料電池10から導出されるエアオフガスを排出するためのエア排出通路28とが設けられている。エア供給通路26には、燃料電池10に供給されるエア流量を調節するためのエアポンプ30が設けられている。エアポンプ30より下流のエア供給通路26には、エア圧P4を検出するためのエア圧センサ40が設けられる。エア排出通路28には、電磁弁よりなる第2切換弁32が設けられる。
On the other hand, on the cathode side of the
上記構成において、水素ボンベ12から導出される水素ガスは、水素供給通路14を通り、主止弁18、高圧レギュレータ22、水素供給ユニット24を介して燃料電池10に供給される。燃料電池10に供給された水素ガスは、燃料電池10にて発電に使用された後、燃料電池10から水素オフガスとして水素排出通路16及び第1切換弁20を介して排出される。
In the above configuration, the hydrogen gas drawn from the
また、上記構成において、エアポンプ30によりエア供給通路26へ吐出されたエアは燃料電池10に供給される。燃料電池10に供給されたエアは、燃料電池10にて発電に使用された後、燃料電池10からエアオフガスとしてエア排出通路28及び第2切換弁32を介して排出される。
Further, in the above configuration, the air discharged to the
この燃料電池システム1は、システムの制御を司るコントローラ(制御部)42を更に備える。コントローラ42は、燃料電池10へ供給される水素ガスの流量を制御するために、1次圧センサ34、2次圧センサ36及び3次圧センサ38の検出値に基づき、主止弁18、水素供給ユニット24に備わるインジェクタ48を制御する。また、コントローラ42は、水素排出通路16の水素オフガスの流れを制御するために、第1切換弁20を制御する。一方、コントローラ42は、燃料電池10へ供給されるエアの流れを制御するために、エア圧センサ40の検出値に基づきエアポンプ30を制御する。
The fuel cell system 1 further includes a controller (control unit) 42 that controls the system. The
また、コントローラ42は、エア排出通路28のエアオフガスの流れを制御するために、第2切換弁32を制御する。また、コントローラ42は、燃料電池10の発電に係る電圧値及び電流値をそれぞれ入力するようになっている。コントローラ42は、中央処理装置(CPU)及びメモリを備え、燃料電池10へ供給される水素ガス量及びエア量を制御するために、メモリに記憶された所定の制御プログラムに基づいてインジェクタ48及びエアポンプ30等を制御する。
Further, the
〔水素供給ユニットの説明〕
次に、水素供給ユニット24について説明する。水素供給ユニット24は、図1及び図2に示すように、導入ブロック44と、導出ブロック46と、インジェクタ48と、中圧リリーフ弁50と、低圧リリーフ弁52などを備えている。
[Description of hydrogen supply unit]
Next, the
導入ブロック44は、水素供給通路14の水素ガスをインジェクタ48へ分配する部材である。導入ブロック44は、導入通路54と、凹部56と、導入孔58と、連通路60などを備えている。
The
導入通路54は、水素供給通路14から水素ガスが導入される通路である。この導入通路54に、導入孔58と連通路60が接続されている。
The
凹部56は、導入ブロック44の一面に対して凹んで形成されている。この凹部56は、導入孔58を介して導入通路54に接続している。凹部56の内部には、インジェクタ48が配置されている。導入孔58には、インジェクタ48の入口側にある入口パイプ48bが嵌め込まれている。そして、このようにして、図2に示す例において、導入通路54に、3つのインジェクタ48の入口パイプ48bが並列に並んで接続されている。
The
連通路60は、導入通路54と中圧リリーフ弁50とを連通させるための通路である。そして、本実施形態では、連通路60における導入通路54に接続する部分とは反対側の部分(導入ブロック44の外側の部分)の周囲に、中圧リリーフ弁50の弁座74が設けられている(図3参照)。このようにして、弁座74は、導入ブロック44の外側の面に設けられている。さらに詳しくは、導入ブロック44は、その外側の面として、外壁面44aと、外壁面44aから外側に突出した突出部83の先端に形成される突出面84と、を備え、弁座74は、突出面84に形成されている(図3参照)。なお、雌ネジ孔62には、ボルト64が締結されている。
The
また、導出ブロック46は、インジェクタ48から噴射される水素ガスを合流させる部材である。導出ブロック46は、導出通路66と、ノズル孔68と、連通路70などを備えている。
Further, the lead-
導出通路66は、水素供給通路14へ水素ガスが導出される通路である。
The
ノズル孔68には、インジェクタ48の出口側にあるノズルパイプ48cが嵌め込まれている。そして、このようにして、図2に示す例において、導出通路66に、3つのインジェクタ48のノズルパイプ48cが並列に並んで接続されている。
A
連通路70は、導出通路66と低圧リリーフ弁52とを連通させるための通路である。そして、本実施形態では、連通路70における導出通路66に接続する部分とは反対側の部分(導出ブロック46の外側の部分)の周囲に、低圧リリーフ弁52の弁座74が設けられている(図3参照)。このようにして、弁座74は、導出ブロック46の外側の面に形成されている。さらに詳しくは、導出ブロック46は、その外側の面として、外壁面46aと、外壁面46aから外側に突出した突出部87の先端に形成される突出面88と、を備え、弁座74は、突出面88に形成されている(図3参照)。なお、ボルト孔72には、ボルト64が挿入されている。
The
インジェクタ48(「燃料ガス供給部」の一例)は、導入通路54に導入された水素ガスを導出通路66に供給するものであり、水素ガスの流量及び圧力を調節する。インジェクタ48は、本体48aと、入口パイプ48bと、ノズルパイプ48cとを備えている。そして、水素ガスは、入口パイプ48bから入って、ノズルパイプ48cから吐出される。図2に示す例において、水素供給ユニット24は、インジェクタ48を3つ有している。なお、インジェクタ48の数は、特に限定されず、1つであっても2つであっても4つ以上であってもよい。
The injector 48 (an example of the “fuel gas supply unit”) supplies the hydrogen gas introduced into the
このような構成の水素供給ユニット24では、導入通路54に導入された水素ガスを、インジェクタ48により導出通路66へ噴射することで、必要流量の水素ガスを燃料電池10に供給する。
In the
〔リリーフ弁の説明〕
次に、中圧リリーフ弁50及び低圧リリーフ弁52について説明する。中圧リリーフ弁50は、導入通路54における圧力が所定値を越えると導入通路54の内部の水素ガス(「流体」の一例)を導入通路54の外部に排出して圧力を開放する圧力開放弁である。低圧リリーフ弁52は、導出通路66における圧力が所定値を越えると導出通路66の内部の水素ガス(「流体」の一例)を導出通路66の外部に排出して圧力を開放する圧力開放弁である。
[Description of relief valve]
Next, the medium
そこで、まず、中圧リリーフ弁50について説明する。図2に示すように、中圧リリーフ弁50は、導入通路54の奥側の位置に設けられている。すなわち、中圧リリーフ弁50は、導入通路54において、当該導入通路54を流れる水素ガスの流れ方向(図2の右側から左側に向かう方向)について、3つの導入孔58(インジェクタ48との接続部)よりも下流側(図2の左側)の位置に設けられている。そして、中圧リリーフ弁50は、導入ブロック44の外壁面44aから外側に突出した突出部83に設けられている。
First, the medium
この中圧リリーフ弁50は、図3に示すように、流入口73と、弁座74と、弁体75と、スプリング76(「付勢部材」の一例)と、カバー77を備えている。
As shown in FIG. 3, the medium
流入口73は、環状(例えば、円環状)に形成される弁座74の内側に設けられており、連通路60における一端側(中圧リリーフ弁50側)の開口部である。この流入口73は、水素ガスを連通路60から中圧リリーフ弁50の弁室78内に流入させる部分である。
The
弁座74は、弁体75に対して当該弁体75の軸方向の位置に設けられている。本実施形態では、弁座74は、導入ブロック44(「相手部材」の一例)の外側の面に設けられている。すなわち、導入ブロック44は、その外側の面として、外壁面44aと、外壁面44aから外側(図2と図3の上側)に突出した突出部83の先端に形成される突出面84とを備えている。そして、この突出面84において、弁座74が設けられている。なお、弁座74は、導入ブロック44の外側の面に設けられているので、弁体75とスプリング76とカバー77を導入ブロック44に取り付ける前の状態で、露出される。
The valve seat 74 is provided at an axial position of the
弁体75は、カバー77の内側に形成される弁室78内において弁座74に対向して設けられており、弁本体部79とバルブシールゴム80とを備えている。弁本体部79は、段付きの柱状(例えば、円柱状)に形成されており、大径部81と小径部82とを備えている。小径部82は、大径部81に対して弁座74とは反対側に設けられており、大径部81よりも直径が小さく形成されている。そして、小径部82は、スプリング76の内側を通るように設けられている。なお、弁本体部79の材質は、例えばステンレスなどの金属である。また、バルブシールゴム80は、大径部81における弁座74側の面に設けられている。このような弁体75は、当該弁体75の軸方向に沿って移動することにより、弁座74に対して当接および離間して連通路60を開閉する。
The
スプリング76は、弁室78内において、弁体75の小径部82の外側に設けられている。すなわち、スプリング76は線材が螺旋形状に形成されたものであり、その螺旋形状の内側の空間内に弁体75の小径部82が設けられている。また、スプリング76は、その一方の端部がカバー77に支持され、その他方の端部が弁体75に支持されている。このスプリング76は、弁体75を閉弁方向(弁座74の方向)に付勢している。なお、スプリング76の材質は、例えばステンレスなどの金属である。
The
カバー77は、筒形状(例えば、円筒形状)に形成されており、その筒形状の軸方向の一方側の端部(図3の上側の端部)が側面部分から径方向の内側に張り出すように形成されており、その中央部分に後述するガイド孔86を備えている。また、カバー77は、その筒形状の軸方向の他方側の端部(図3の下側の端部)にて、導入ブロック44の突出部83に取り付けられている。そして、カバー77の内側に弁室78が形成され、この弁室78の内部に弁体75とスプリング76が設けられている。なお、カバー77の材質は、例えばステンレスなどの金属である。
The
このように、カバー77は、弁座74が設けられる導入ブロック44とは別の部材であり、導入ブロック44の突出部83に取り付けられた状態でカバー77の内側に弁室78を形成し、当該弁室78内にて弁体75とスプリング76を収容している。そして、カバー77は、スプリング76の一方の端部を支持している。このようにして、カバー77は、スプリング76を支持するリテーナ(支持具)の役割を有する。
Thus, the
また、カバー77は、弁室78内の水素ガスを弁室78外へ放出させるための放出孔85を備えている。この放出孔85は、筒形状のカバー77の側面部分に設けられ、弁体75の径方向について大径部81に対向する位置に設けられている。このようにして、放出孔85は、弁体75に対して当該弁体75の径方向の位置に設けられている。なお、放出孔85が設けられる数は、特に限定されず、1個または複数個であってもよい。
In addition, the
また、カバー77は、その筒形状の軸方向の一方の端部にて、カバー77を貫通するガイド孔86を備えている。そして、このガイド孔86の内部には、弁体75の小径部82(詳しくは、小径部82における大径部81側とは反対側の端部)が挿入されている。これにより、弁体75は、ガイド孔86により案内されながら移動することができる。このようにして、カバー77は、弁体75を案内しながら支持するリテーナの役割も有する。
In addition, the
また、カバー77は、導入ブロック44の突出部83に対して溶接により取り付けられている。
Further, the
このような中圧リリーフ弁50は、図2と図3に示すように、スプリング76により弁体75が弁座74側に向かって付勢されることにより、バルブシールゴム80が弁座74に当接して閉弁状態を維持している。
As shown in FIGS. 2 and 3, such an intermediate
そして、中圧リリーフ弁50は、導入通路54の内圧が第1所定値(中圧側の作動圧)以上となった場合に、導入通路54の内部の水素ガスを導入通路54の外部に排出することにより、導入通路54の内圧を下げる。
Then, the intermediate
具体的には、中圧リリーフ弁50は、導入通路54の内圧が第1所定値以上となった場合に、弁体75がスプリング76の付勢力に対抗しながら移動して弁座74から離れることにより、開弁する。これにより、導入通路54の内部の水素ガスは、連通路60と、流入口73と、弁室78とを通って、放出孔85から水素供給ユニット24の外部へ排出される。このようにして本実施形態では、水素ガスは、弁体75に対して当該弁体75の径方向の位置に形成される放出孔85から弁室78外へ放出される。すなわち、流入口73から弁室78内に流れ込んだ水素ガスは、弁体75の軸方向へ流れずに、弁体75の径方向へ流れてそのまま放出孔85から弁室78外へ放出される。以上のようにして、導入通路54の圧力が開放されて内圧が下がる。
Specifically, when the internal pressure of the
次に、低圧リリーフ弁52について説明するが、低圧リリーフ弁52の構成は、中圧リリーフ弁50の構成と同様であるので、中圧リリーフ弁50と異なる点を中心に説明する。
Next, although the low
図2に示すように、低圧リリーフ弁52は、導出通路66の奥側の位置に設けられている。すなわち、低圧リリーフ弁52は、導出通路66において、当該導出通路66を流れる水素ガスの流れ方向(図2の右側から左側に向かう方向)について、3つのノズル孔68(インジェクタ48との接続部)よりも上流側(図2の右側)の位置に設けられている。そして、低圧リリーフ弁52は、導出ブロック46の外壁面46aから外側に突出した突出部87に設けられている。
As shown in FIG. 2, the low
図3に示すように、流入口73は、連通路70における一端側(低圧リリーフ弁52側)の開口部である。この流入口73は、水素ガスを連通路70から低圧リリーフ弁52の弁室78内に流入させる部分である。
As shown in FIG. 3, the
弁座74は、導出ブロック46(「相手部材」の一例)の外側の面に設けられている。すなわち、導出ブロック46は、その外側の面として、外壁面46aと、外壁面46aから外側に突出した突出部87の先端に形成される突出面88とを備えている。そして、この突出面88において、弁座74が設けられている。なお、弁座74は、導出ブロック46の外側の面に設けられているので、弁体75とスプリング76とカバー77を導出ブロック46に取り付ける前の状態で、露出される。
The valve seat 74 is provided on the outer surface of the lead-out block 46 (an example of the “other member”). That is, the lead-
弁体75は、当該弁体75の軸方向に沿って移動することにより、弁座74に対して当接および離間して連通路70を開閉する。
By moving along the axial direction of the
カバー77は、その筒形状の軸方向の他方側の端部(図3の下側の端部)にて、導出ブロック46の突出部87に取り付けられている。このように、カバー77は、弁座74が設けられる導出ブロック46とは別の部材であり、導出ブロック46の突出部87に取り付けられた状態でカバー77の内側に弁室78を形成し、当該弁室78内にて弁体75とスプリング76を収容している。また、カバー77は、導出ブロック46の突出部87に対して溶接により取り付けられている。
The
このような低圧リリーフ弁52は、図2と図3に示す閉弁状態から、導出通路66の内圧が第2所定値(低圧側の作動圧)以上となった場合に、導出通路66の内部の水素ガスを導出通路66の外部に排出することにより、導出通路66の内圧を下げる。
Such a low
具体的には、低圧リリーフ弁52は、導出通路66の内圧が第2所定値以上となった場合に、弁体75がスプリング76の付勢力に対抗しながら移動して弁座74から離れることにより、開弁する。これにより、導出通路66の内部の水素ガスは、連通路70と、流入口73と、弁室78とを通って、放出孔85から水素供給ユニット24の外部へ排出される。以上のようにして、導出通路66の圧力が開放されて内圧が下がる。
Specifically, when the internal pressure of the
また、第1変形例として、図4に示すように、カバー77は、導入ブロック44の突出部83または導出ブロック46の突出部87に対してかしめにより取り付けられていてもよい。さらに、第2変形例として、図5に示すように、カバー77は、導入ブロック44の突出部83または導出ブロック46の突出部87に対して螺合されて取り付けられるとともに、ロックナット89により制止されていてもよい。
Further, as a first modification, as shown in FIG. 4, the
以上のように本実施形態の中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52によれば、放出孔85は、弁体75に対して当該弁体75の径方向の位置に形成されている。さらに、弁体75の弁本体部79の小径部82は、スプリング76の内側を通るように設けられている。
As described above, according to the medium
このように放出孔85が弁体75に対して当該弁体75の径方向の位置に形成されているので、流入口73から弁室78内に流れ込んだ水素ガスを、弁体75の軸方向へ流さずに、弁体75の径方向へ流してそのまま放出孔85から弁室78外へ放出できる。すなわち、水素ガスの放出方向を弁体75の軸方向ではなく弁体75の径方向とすることができる。そのため、弁体75の内部に水素ガスを流すための通路を設ける必要がないので、弁体75をその軸方向および径方向について小型化できる。
Thus, since the
また、弁体75の小径部82がスプリング76の内側を通るように設けられているので、弁体75をその径方向についてさらに小型化できる。
Further, since the
このようにして、弁体75を小型化できるので、この弁体75を収容するカバー77も小型化できる。そのため、本実施形態の中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52は、バルブ全体の体格を小さくするようにして小型化できる。したがって、中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52の取り付けスペースの低減が可能になる。
Thus, since the
そして、中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52を小型化できるので、図2に示すように導入ブロック44や導出ブロック46の外側の面に中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52を設けても、水素供給ユニット24を小型化できる。そのため、燃料電池システム1における水素供給ユニット24の取り付けスペースの確保が容易になる。
Since the medium
また、本実施形態では、カバー77は、弁座74が設けられる導入ブロック44や導出ブロック46とは別の部材である。そして、カバー77は、導入ブロック44や導出ブロック46に取り付けられた状態で内側に弁室78を形成し、当該弁室78内にて弁体75とスプリング76を収容している。
Further, in the present embodiment, the
このようにカバー77は導入ブロック44や導出ブロック46とは別の部材であり、導入ブロック44単体や導出ブロック46単体では弁座74は表面に露出される。すなわち、弁室78内にて弁体75とスプリング76を収容しつつ導入ブロック44や導出ブロック46にカバー77を取り付ける前の状態では、導入ブロック44や導出ブロック46に設けられる弁座74が露出される。そのため、弁座74を露出させた状態で弁座74を精度良く加工することができるので、弁座74の面精度を向上させることができる。
Thus, the
また、本実施形態では、放出孔85は、カバー77に形成されている。これにより、カバー77に形成する放出孔85の数や大きさを調整することにより、放出できる水素ガスの流量を容易に調整できる。
Further, in the present embodiment, the release holes 85 are formed in the
また、本実施形態では、弁体75とスプリング76は、カバー77により支持される。このようにしてカバー77に弁体75とスプリング76を支持する押さえとしての役割を持たせているので、弁体75とスプリング76を支持するための部材を別途設ける必要がなくなる。そのため、中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52について、その部品点数を少なくできるとともに、さらに小型化できる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、弁座74は、導入ブロック44や導出ブロック46の外側の面に設けられている。これにより、導入ブロック44や導出ブロック46に設けられる弁座74は、導入ブロック44や導出ブロック46が単体のときに表面に露出され易くなる。そのため、弁座74を加工し易くなるので、弁座74の面精度を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the valve seat 74 is provided on the outer surface of the lead-
また、本実施形態では、導入ブロック44や導出ブロック46は、外側の面として、外壁面44a,46aと、外壁面44a,46aから外側に突出した突出部83,87の先端に形成される突出面84,88と、を備えている。そして、弁座74は、突出面84,88に形成されている。
Further, in the present embodiment, the
このように、弁座74は突出面84,88に形成されているので、導入ブロック44や導出ブロック46にカバー77を取り付ける前において弁座74を露出させた状態で加工し易くなる。そのため、より効果的に弁座74の面精度を向上させることができる。
As described above, since the valve seat 74 is formed on the projecting surfaces 84 and 88, the valve seat 74 can be easily processed in a state where the valve seat 74 is exposed before the
また、導入ブロック44や導出ブロック46は、外壁面44a,46aから外側に突出した突出部83,87を備えている。そのため、カバー77により弁室78内に弁体75とスプリング76を収容してこれらを支持しつつ、カバー77を突出部83,87に取り付けることにより、容易にカバー77を導入ブロック44や導出ブロック46に取り付けることができる。したがって、中圧リリーフ弁50および低圧リリーフ弁52の組み立てが容易になるので、水素供給ユニット24の生産性が向上する。
Moreover, the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本開示を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。 The embodiment described above is merely an example, and does not limit the present disclosure in any way, and it goes without saying that various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
例えば、弁座74は、導入ブロック44の外壁面44aや導出ブロック46の外壁面46aに形成されていてもよい。また、中圧リリーフ弁50や低圧リリーフ弁52は、導入通路54の奥側の位置や導出通路66の奥側の位置に設けられていることに限定されず、導入通路54のその他の位置や導出通路66のその他の位置に設けられていてもよい。
For example, the valve seat 74 may be formed on the
1 燃料電池システム
10 燃料電池
12 水素ボンベ
14 水素供給通路
24 水素供給ユニット
44 導入ブロック
44a 外壁面
46 導出ブロック
46a 外壁面
48 インジェクタ
50 中圧リリーフ弁
52 低圧リリーフ弁
54 導入通路
60 連通路
66 導出通路
70 連通路
73 流入口
74 弁座
75 弁体
76 スプリング
77 カバー
78 弁室
79 弁本体部
81 大径部
82 小径部
83 突出部
84 突出面
85 放出孔
86 ガイド孔
87 突出部
88 突出面
89 ロックナット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記弁室内に設けられる弁体と、
前記弁体に対して当該弁体の軸方向の位置に設けられる弁座と、を有し、
前記弁体を前記弁座に対して当接および離間させるリリーフ弁において、
前記弁座の内側に設けられ流体を前記弁室内へ流入させる流入口と、
前記弁室内の流体を前記弁室外へ放出させる放出孔と、
前記弁体を前記弁座側に付勢する付勢部材と、を有し、
前記放出孔は、前記弁体に対して当該弁体の径方向の位置に設けられ、
かつ、前記弁体の一部は、前記付勢部材の内側を通るように設けられていること、
を特徴とするリリーフ弁。 The valve room,
A valve body provided in the valve chamber;
And a valve seat provided at an axial position of the valve body with respect to the valve body,
A relief valve which brings the valve body into contact with and away from the valve seat.
An inlet provided inside the valve seat for allowing fluid to flow into the valve chamber;
A discharge hole for discharging the fluid in the valve chamber out of the valve chamber;
And a biasing member for biasing the valve body toward the valve seat.
The discharge hole is provided at a radial position of the valve body with respect to the valve body,
And, a part of the valve body is provided to pass through the inside of the biasing member,
A relief valve characterized by
前記弁座が設けられる相手部材とは別の部材であるカバーを有し、
前記カバーは、前記相手部材に取り付けられた状態で内側に前記弁室を形成し、当該弁室内にて前記弁体と前記付勢部材を収容すること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve of claim 1,
It has a cover which is a separate member from the mating member on which the valve seat is provided,
The cover forms the valve chamber inside when attached to the mating member, and accommodates the valve body and the biasing member in the valve chamber.
A relief valve characterized by
前記放出孔は、前記カバーに設けられていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve of claim 2,
The discharge hole is provided in the cover;
A relief valve characterized by
前記弁体と前記付勢部材は、前記カバーにより支持されていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve of claim 2 or 3,
The valve body and the biasing member are supported by the cover;
A relief valve characterized by
前記弁座は、前記相手部材の外側の面に設けられていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve according to any one of claims 2 to 4,
The valve seat is provided on the outer surface of the mating member,
A relief valve characterized by
前記相手部材は、前記外側の面として、外壁面と、前記外壁面から外側に突出した突出部の先端に形成される突出面と、を備え、
前記弁座は、前記突出面に設けられていること、
を特徴とするリリーフ弁。 In the relief valve of claim 5,
The mating member includes, as the outer surface, an outer wall surface, and a protruding surface formed at a tip of a protruding portion protruding outward from the outer wall surface.
The valve seat is provided on the projecting surface,
A relief valve characterized by
前記カバーは、前記相手部材に対して溶接またはかしめにより取り付けられていること、あるいは、前記相手部材に対して螺合されて取り付けられるとともにロックナットにより制止されていること、
を特徴とするリリーフ弁。 The relief valve according to any one of claims 2 to 6,
The cover may be attached to the mating member by welding or caulking, or may be screwed and attached to the mating member and restrained by a lock nut.
A relief valve characterized by
前記リリーフ弁は、
弁室と、前記弁室内に設けられる弁体と、前記弁体に対して当該弁体の軸方向の位置に設けられる弁座と、を有し、前記弁体を前記弁座に対して当接および離間させるものであって、
前記弁座の内側に設けられ流体を前記弁室内へ流入させる流入口と、
前記弁室内の流体を前記弁室外へ放出させる放出孔と、
前記弁体を前記弁座側に付勢する付勢部材と、を有し、
前記放出孔は、前記弁体に対して当該弁体の径方向の位置に設けられ、
かつ、前記弁体の一部は、前記付勢部材の内側を通るように設けられていること、
を特徴とするガス燃料供給ユニット。 An introduction passage through which the fuel gas is introduced, a lead-out passage through which the fuel gas is drawn, a fuel gas supply unit for supplying the fuel gas introduced into the lead-in passage to the lead-out passage; A gas fuel supply unit having a relief valve for discharging the fuel gas in the passage to the outside of the passage to release the pressure when the pressure in at least one side exceeds a predetermined value;
The relief valve is
A valve chamber, a valve body provided in the valve chamber, and a valve seat provided at an axial position of the valve body with respect to the valve body, the valve body being in contact with the valve seat Contact and separation, and
An inlet provided inside the valve seat for allowing fluid to flow into the valve chamber;
A discharge hole for discharging the fluid in the valve chamber out of the valve chamber;
And a biasing member for biasing the valve body toward the valve seat.
The discharge hole is provided at a radial position of the valve body with respect to the valve body,
And, a part of the valve body is provided to pass through the inside of the biasing member,
A gas fuel supply unit characterized by
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017234209A JP2019100491A (en) | 2017-12-06 | 2017-12-06 | Relief valve and gas fuel supply unit |
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